ETAPE 3 Papy et le numérique

Papy remonte aux sources du numérique . L'ordinateur est bête et méchant. La fée électricité ne lui a apporté que peu d'intelligence Celle-ci moitié Clochette moitié Carabosse ne lui a donné que deux états "oui" ou  "non" le courant passe ou ne passe pas. Avec ça il ne peut être que super basique.

A un instant donné sur un circuit, le courant est à un état donné. Un petit barbu a eu l'idée de coder cet état. Le courant passe on note 1 sinon on note 0. Nous voila avec l'élément binaire dénommé "bit" ou "binary digit". Avec un seul élément binaire il est possible de définir une donnée élémentaire 0 ou 1.

Il faut donc en associer plusieurs au même instant pour définir des données plus riches. On sait compter avec un système basique à base 10, tout le monde sait faire ça. Avec une base deux c'est plus compliqué.

Essayons : Avec la base 10 :  10²=100     avec la base 2 : 2²=4.

Avec la base 10 : 1,2,3,4,5,6,etc
Avec la base 2 : 0=0,  1=1,   10=2,  11=3 , 001= 4,  010= 5 etc.

Les ordinateurs utilisent un code à 8 bits, c'est l'octet. Avec les huit bits de l'octet il est possible de coder 256 combinaisons.
Exemple d'octet : 01010101

Pour communiquer les ordinateurs utilisent le réseau public. Les lignes sont en général à deux fils. Pour transmettre un octet il faut émettre les bits constitutifs à la queue leu-leu, on parle de transmission série. La vitesse s'exprime alors en bits par seconde, en kilobits par seconde, ou en mégabits par seconde.

A l'intérieur de l'ordinateur sont utilisés des bus qui sont des faisceaux de conducteurs cuivre. A chaque cadencement d'horloge un ou plusieurs octets sont transmis simultanément on parle  de transmission parallèle. La vitesse s'exprime alors en octet par seconde, en Kilo octets par seconde ou en Méga octets par seconde.

Pour les ordis modernes on parle de l'utilisation  de 32 bits(4 octets)  voir de 64 bits (8 octets).

La nourriture commune de l'ordi étant  l'octet, pour communiquer avec lui,  à partir  des équipements,  il est donc nécessaire de transformer les grandeurs analogiques en octets.

Prenons l'exemple simple du téléphone. La bande passante retenue pour la transmission de la voie humaine est de 300 Hz pour les basses (barytons) à 3300 Hz pour les hautes (castafiores). La parole est une combinaison de ces fréquences dont la résultante est une tension sinusoïdale. Pour transformer ce signal analogique en numérique il sera nécessaire de prélever des échantillons successifs de ce signal pour les transformer en octets. C’est le job d'un circuit qui s'appelle convertisseur analogique digital. Les prélèvements se font à la fréquence de 8000 fois par seconde. Toute le 1/8000 de seconde un octet est crée, la vitesse nécessaire pour le transmettre est de 8000x8=64000 bits par seconde. Le passage en numérique a pour inconvénient d'augmenter considérablement la bande passante mais a beaucoup d’autres avantages.

Pour ce qui concerne la photo c’est du même tabac.

Sur la rétine les cônes L (long), M (medium) et S (short) sont plus sensibles aux fréquences visibles qui sont interprétées par le cerveau, respectivement par le rouge, le vert et le bleu. (R V B)

Le capteur de l'APN a été construit sur ce modèle. Il génère un signal contenant une grandeur numérique binaire qui caractérise la couleur et sa nuance. (RVB)

Un œil humain peut distinguer plus de 200 nuances par couleur. Un octet comprend 256 combinaisons, ça tombe bien, avec trois octets combinés il est possible de coder un signal contenant les trois couleurs fondamentales.

Un petit barbu a montré qu'un mélange opportun de trois lumières monochromatiques permet la synthèse d'une grande partie des couleurs, et de surcroît c'est linéaire. Tout est est bien dans le meilleur des mondes.

Par exemple un rouge fondamental sera codé (R 256, V 0, B 0 ).

Tout semble facile, mais la mise au point du convertisseur analogique digital qui transforme la fréquence visible avec toutes ses composantes en octets a été le coup de maître, chapeau bas.

C'est tellement hot qu'il faut parler de la notion de GAMUT, d'ICC et d'espace couleurs.

- Le Gamut est l'ensemble des couleurs qu'un matériel est capable de reproduire. (un APN, un écran d'ordinateur, un scanner ou une imprimante )

- Le profil ICC d'un matériel est le fichier numérique d'un format particulier (ICC) décrivant la manière dont un équipement (APN, écran etc..) restitue les couleurs. Ce type de fichier a été créé pour permettre  de maîtriser la gestion de la couleur.

- Les espaces de couleurs ont été créés pour normaliser autant que faire se peut les domaines de couleurs.

• Le L*a*b qui est l’étalon OR pour un espace de référence le plus proche de l’œil moyen.
• Les RGB / Adobe RGB / ProPhoto / pour les plus connus
  Sur les APN de bon niveau, au niveau du menu, il est possible de faire un choix entre Adobe RGB et SRGB.

Exemple : représentation schématique d'espaces de couleur

Des moyens existent pour intervenir dans la chaîne pour que les équipements soient en presque parfaite concordance, pour qu' aux extrémités de la chaîne de traitement d'image, entre l’œil et l'imprimante il y ait une certaine cohérence. C'est le domaine des gestionnaires de photos Photoshop, GIMP, PAINT,etc.. et des systèmes de calibrage des écrans et des imprimantes.